KR20210118837A - Polycrystalline silicon mass, its package and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수지 봉지에 충전한 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 있어서, 장기간 보관되어 운송 중에 고온 다습 환경에 노출되어도, 다결정 실리콘 괴상물의 얼룩의 발생을 억제하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 다결정 실리콘 괴상물 포장체는, 표면 금속 농도가 1000pptw 이하인 다결정 실리콘 괴상물이 수지 봉지에 충전된 포장체로서, 상기 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량, 및 바람직하게는 불소 이온량이 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 각각 50μg/L 이하가 되는 양인 것을 특징으로 한다.
An object of the present invention is to suppress the occurrence of unevenness in a polycrystalline silicon mass packaged in a resin bag, even if it is stored for a long period of time and exposed to a high-temperature and high-humidity environment during transportation.
The polycrystalline silicon mass package according to the present invention is a package in which a polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less is filled in a resin bag, and the amount of nitrate ions and preferably the amount of fluorine ions present in the package is packaged It is characterized in that the amount is 50 μg/L or less, respectively, with respect to the filled voids of the polycrystalline silicon mass formed when the sieve is placed under 25° C. and 1 atm.

Description

다결정 실리콘 괴상물, 그의 포장체 및 이들의 제조방법Polycrystalline silicon mass, its package and its manufacturing method

본 발명은 다결정 실리콘 괴상물(塊狀物), 그의 포장체 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polycrystalline silicon mass, a package thereof, and a manufacturing method thereof.

고밀도 집적 전자회로는 고순도의 단결정 실리콘 웨이퍼가 필요하다. 단결정 실리콘 웨이퍼는 CZ 법[Czochralski(쵸랄스키)법]에 의해 제조된 단결정 실리콘 로드로부터 절출함으로써 얻을 수 있다. 이 CZ법 단결정 실리콘 로드를 제조하기 위한 원료로서 폴리실리콘으로 불리는 다결정 실리콘이 이용되고 있다.High-density integrated electronic circuits require high-purity single-crystal silicon wafers. A single crystal silicon wafer can be obtained by cutting out from a single crystal silicon rod manufactured by the CZ method (Czochralski method). Polycrystalline silicon called polysilicon is used as a raw material for manufacturing this CZ method single crystal silicon rod.

다결정 실리콘의 제조방법으로서 지멘스법이 알려져 있다. 지멘스법은 벨자(bell jar)형의 반응 용기 내부에 배치된 실리콘 심선을 통전에 의해 실리콘의 석출온도로 가열하고, 여기에 트리클로로실란(SiHCl3)이나 모노실란(SiH4) 등의 실란 화합물 가스와 수소를 공급하고, 화학기상 석출법에 의해 실리콘 심선 상에 다결정 실리콘을 석출시켜, 고순도의 다결정 실리콘 로드를 얻는다. As a method for producing polycrystalline silicon, the Siemens method is known. In the Siemens method, a silicon core wire disposed inside a bell jar-type reaction vessel is heated to the precipitation temperature of silicon by energizing, and a silane compound such as trichlorosilane (SiHCl 3 ) or monosilane (SiH 4 ) is heated here. Gas and hydrogen are supplied, and polycrystalline silicon is deposited on a silicon core wire by a chemical vapor deposition method to obtain a high-purity polycrystalline silicon rod.

얻어진 다결정 실리콘 로드는 상기 CZ법에서의 단결정 실리콘 제조 원료로 취급하기 쉬운 크기로 절단되거나 파쇄된다. 구체적으로는, 다결정 실리콘 로드를 경질 금속으로 이루어지는 절단기구나 파쇄기구에 의해 절단하거나 파쇄하여 다결정 실리콘 괴상물(컷로드, 파쇄물)을 얻는다. 여기서, 상기 절단기구나 파쇄기구를 구성하는 경질 금속은, 통상 탄화텅스텐/코발트 합금(WC/Co 합금)이 사용되고 있기 때문에, 다결정 실리콘 괴상물의 표면은 텅스텐이나 코발트에 의해 오염된다. 또한, 이송기구나 분급기 등의 다양한 금속제 도구와의 접촉에 의해 다결정 실리콘 괴상물의 표면은 다른 여러 가지 금속 불순물에 의해 오염되어 있다. 그리하여, 이러한 금속 불순물은 소량이라도 고밀도 집적 전자회로에 사용되는 단결정 실리콘 웨이퍼에서 결함을 발생시켜, 그것이 최종적으로 디바이스의 성능을 열화시킴과 동시에 회로 밀도를 제한시켜 버린다. The obtained polycrystalline silicon rod is cut or crushed into a size that is easy to handle as a raw material for manufacturing single crystal silicon in the CZ method. Specifically, a polycrystalline silicon rod is cut or crushed by a cutting or crushing mechanism made of a hard metal to obtain a polycrystalline silicon mass (cut rod, crushed product). Here, since a tungsten carbide/cobalt alloy (WC/Co alloy) is usually used as the hard metal constituting the cutting mechanism or the crushing mechanism, the surface of the polycrystalline silicon mass is contaminated with tungsten or cobalt. In addition, the surface of the polycrystalline silicon mass is contaminated with various other metallic impurities due to contact with various metal tools such as a transfer mechanism and a classifier. Thus, even a small amount of these metal impurities causes defects in single crystal silicon wafers used in high-density integrated electronic circuits, which ultimately deteriorate device performance and limit circuit density.

이 때문에 다결정 실리콘 괴상물에 있어서, 표면의 금속 불순물 농도는 가능한한 저감시킬 필요가 있고, 산 세정을 수행함으로써 이를 제거하는 것이 행해지고 있다. 구체적으로는, 불질산 수용액에 의한 에칭 처리가 이루어지고 있다. 여기에서, 불산은 다결정 실리콘 파쇄괴의 표면에 형성되는 산화막을 양호하게 용해시키고, 이것에 부착하는 각종 금속이나 그의 산화물도 용해시키는 작용을 발휘하고 있다. 또한, 질산은 다결정 실리콘을 산화하여, 상기 다결정 실리콘 파쇄괴의 표면에 산화막을 형성하고, 상기 불산에 의한 산화막의 용해 제거를 촉진하는 작용을 발휘하고 있다. For this reason, in a polycrystalline silicon mass, it is necessary to reduce the metal impurity concentration on the surface as much as possible, and it is carried out to remove this by carrying out pickling. Specifically, the etching process with a hydrofluoric acid aqueous solution is performed. Here, hydrofluoric acid has the effect of dissolving the oxide film formed on the surface of the polycrystalline silicon crushed mass favorably and also dissolving various metals and oxides thereof adhering thereto. In addition, nitrate oxidizes polycrystalline silicon, forms an oxide film on the surface of the polycrystalline silicon fracture, and has an effect of accelerating dissolution and removal of the oxide film by the hydrofluoric acid.

이와 같이 하여 표면이 청정화된 다결정 실리콘 괴상물은 수세 공정, 건조 공정을 거친 후, 괴의 표면으로의 재오염을 방지하기 위해, 수지 봉지에 포장하여 포장체의 형태로 보관된 후, 단결정 실리콘 로드 등의 제조 공장으로 운송, 출하된다. 이 때, 포장체 중에 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 생기는 문제점의 하나로서 표면에서의 얼룩의 발생을 들 수 있다(특허문헌 1 참조). 특히, 포장체의 보관이 장기화하거나 운송 중에 고온 다습 환경(가혹하게는, 온도 50℃ 이상에서 습도 70% 이상)에 노출되거나 하면 충전된 다결정 실리콘 괴상물의 표면에 얼룩이 다수 발생하는 문제가 현재화하고 있었다.In this way, after the surface of the polycrystalline silicon mass has been cleaned, it is packaged in a resin bag and stored in the form of a package in order to prevent re-contamination on the surface of the mass after the washing process and drying process, and then the single crystal silicon rod It is transported and shipped to manufacturing plants such as At this time, one of the problems which arises in the polycrystalline silicon mass filled in a package is generation|occurrence|production of the unevenness on the surface (refer patent document 1). In particular, when the package is stored for a long time or exposed to a high temperature and high humidity environment (severely, at a temperature of 50 ° C or higher and a humidity of 70% or higher) during transportation, the problem that a large number of stains occurs on the surface of the filled polycrystalline silicon mass is present. there was.

여기서, 얼룩은 다결정 실리콘 표면에서 산화막이 이상 성장한 것이며, 이것이 발생한 다결정 실리콘 괴상물을 단결정 실리콘 육성의 원료로 사용하면, 절출한 실리콘 웨이퍼에서의 결함을 발생시켜 품질 악화를 일으킨다. 그 발생 원인은 산 세정 공정에서 사용된 산액(酸液) 성분(불소 이온이나 질산 이온)이 괴상물 표면의 크랙이나 갈라진 틈 내부에 침투하여 잔류하는 것에 의한 것으로 생각된다. 즉, 크랙이나 갈라진 틈 내부에 깊이 침투한 이러한 산액 성분은 다결정 실리콘 괴상물을 수세하여도 충분히 제거할 수 없어, 이 잔류 산액 성분이 포장체에서의 보관 중에 포장체의 내부 공기에 포함되는 산소와 결합하여, 상기 얼룩을 발생시키는 것으로 추정된다.Here, the unevenness is an abnormal growth of an oxide film on the surface of polycrystalline silicon, and when the polycrystalline silicon mass generated from this is used as a raw material for growing single crystal silicon, defects occur in the cut out silicon wafer, resulting in deterioration of quality. It is thought that the cause of the occurrence is that the acid liquid component (fluorine ion or nitrate ion) used in the pickling process permeates and remains inside the cracks or cracks on the surface of the mass. That is, these acid liquid components that have penetrated deeply into cracks or crevices cannot be sufficiently removed even by washing the polycrystalline silicon mass with water. It is presumed to cause the stain by binding.

이 때문에 상기 특허문헌 1에서는, 물 제거 부족에 의한 불소 성분의 잔류를 저감시키기 위해, 다결정 실리콘 괴상물을 산 세정하고 건조 후, 감압 상태에서 45℃ 이상의 온도에서 일정 시간 유지하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이 불소 성분의 저감 효과는 가열온도 60℃ 이상에서 포화한다고 설명되어 있고, 가열 비용의 증대의 문제에서 70℃ 이하가 바람직하다고 되어 있다([0025] 단락 참조). 또한, 그 전단의 건조 공정에 있어서의 온도 조건도 전혀 제시하고 있지 않다.For this reason, in Patent Document 1, in order to reduce the residual fluorine component due to insufficient water removal, it is proposed that the polycrystalline silicon mass is pickled and dried, and then maintained at a temperature of 45° C. or higher under reduced pressure for a certain period of time. However, it is described that the effect of reducing the fluorine component is saturated at a heating temperature of 60° C. or higher, and 70° C. or less is preferable in view of an increase in heating cost (refer to paragraph [0025]). Moreover, the temperature conditions in the drying process of the preceding stage are not shown at all either.

또한, 특허문헌 2에서는 산 세정 후의 다결정 실리콘 괴상물에 있어서, 이것을 순수 수증기 중에 유지하여, 표면에 생긴 응결수에 의해 세정하여 상기 산액 성분을 제거하는 것이 시도되고 있다. 그러나, 이 경우에도 상기 순수 수증기는 고온이라해도, 산액 성분을 씻는 것은 그의 응결수이며, 그 온도는 100℃를 크게 하회하는 것에 지나지 않는다.Moreover, in patent document 2, in the polycrystalline silicon lump after acid washing, it is tried to hold|maintain this in pure water vapor|steam, and to wash|clean with the condensed water which arose on the surface, and to remove the said acid-liquid component. However, even in this case, even if the said pure water vapor is high temperature, it is the condensed water that washes the acid liquid component, and the temperature is only much less than 100 degreeC.

[특허문헌 1] 일본 특개2009-298672호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2009-298672 [특허문헌 2] 일본 특개평5-121390호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 5-121390

이러한 종래의 산액 성분의 제거 방법을 적용함으로써, 산 세정 후의 다결정 실리콘 괴상물의 표면에 부착하는 산액 성분은 상당히 양호하게 제거할 수 있다. 특히, 특허문헌 1에 제시된 바와 같이 불소 성분의 제거성은 안정적으로 높고, 상기 크랙이나 갈라진 틈 내부에 침투하고 있는 것까지 상당히 제거할 수 있으며, 이에 의해 얻어지는 다결정 실리콘 괴상물에서의 얼룩 발생 억제는 어느 정도 달성된다.By applying such a conventional method for removing the acid solution component, the acid solution component adhering to the surface of the polycrystalline silicon mass after acid washing can be removed quite favorably. In particular, as shown in Patent Document 1, the removability of the fluorine component is stably high, and even those penetrating into the cracks or cracks can be considerably removed, and the suppression of the occurrence of stains in the polycrystalline silicon mass obtained by this is degree is achieved.

그러나, 수지 봉지에 충전된 포장체에 있어서, 이것이 장기간 보관되어, 운송 중에 고온 다습 환경에 노출되는 관점에서 보면, 그의 개선 효과는 충분하다고는 말할 수 없었다. 특히, 집적 전자회로의 최근의 고밀도화에 따라, 단결정 실리콘 웨이퍼에 대한 결함 방지 요구는 점점 더 높아지고 있어, 원료인 다결정 실리콘 괴상물에 대한 해당 얼룩의 발생은, 비록 그 포장체가 상기 가혹한 환경에 놓인다 해도 고도로 억제하는 것이 강하게 요구되고 있었다.However, in the package filled with the resin bag, from the viewpoint of being stored for a long period of time and exposed to a high-temperature and high-humidity environment during transportation, it cannot be said that the improvement effect is sufficient. In particular, with the recent densification of integrated electronic circuits, the demand for defect prevention for single-crystal silicon wafers is increasing more and more. A high degree of restraint was strongly demanded.

상기 과제를 감안하여, 본 발명자들은 예의 검토를 계속해왔다. 그 결과, 불질산 수용액에 의해 산 세정이 이루어진 다결정 실리콘 괴상물에 있어서, 이를 포장체로 만들었을 때 얼룩의 발생을 완전히 억제할 수 없고, 가혹한 환경 하에 두면 특히 현저하게 얼룩이 생기는 것은 산 세정액에 기인하는 잔류 산액 성분 중 질산 이온의 제거가 불충분한 것에 기인하는 것을 밝혀내었다. 그리고, 이 지견을 바탕으로, 얼룩의 발생에 직접적인 영향을 주는 것은 포장체로 했을 때의 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대한 질산 이온의 농도임을 밝혀내어, 본 발명을 완성 하기에 이르렀다.In view of the said subject, the present inventors have continued earnest examination. As a result, in the polycrystalline silicon mass that has been pickled with an aqueous hydrofluoric acid solution, the occurrence of stains cannot be completely suppressed when it is made into a package. It has been found that the removal of nitrate ions in the residual acid liquid component is caused by insufficient. Then, based on this knowledge, it was found that the concentration of nitrate ions in the filled pores of the polycrystalline silicon mass in the case of a packaged body directly affects the occurrence of stains, and the present invention was completed.

즉, 본 발명은, 표면 금속 농도가 1000pptw 이하인 다결정 실리콘 괴상물이 수지 봉지에 충전된 포장체로서, 상기 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 양인 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 괴상물 포장체이다.That is, the present invention provides a package in which a polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less is filled in a resin bag, wherein the amount of nitrate ions present in the package is formed when the package is placed at 25° C. and 1 atmosphere. It is a polycrystalline silicon mass packaged body characterized in that the amount is 50 µg/L or less with respect to the filled voids of the polycrystalline silicon mass to be used.

또한, 본 발명은, 표면 금속 농도가 1000pptw 이하이며, 또한 표면 질산 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하인 다결정 실리콘 괴상물도 제공한다. 이 다결정 실리콘 괴상물은, 수지 봉지에 충전함으로써 상기 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 얻는데 유리하게 이용될 수 있다.The present invention also provides a polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less and a surface nitrate ion content of 1.0×10 -4 µg/mm 2 or less. This polycrystalline silicon mass can be advantageously used to obtain the polycrystalline silicon mass package by filling a resin bag.

또한, 본 발명은 상기 다결정 실리콘 괴상물의 제조방법으로서, 불질산 수용액에 의해 산 세정한 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 100℃ 이상의 가열온도에서 건조하는 방법도 제공한다.In addition, the present invention also provides a method of drying the polycrystalline silicon mass cleaning body pickled with an aqueous hydrofluoric acid solution at a heating temperature of 100° C. or higher as a method for manufacturing the polycrystalline silicon mass.

또한, 본 발명은, 상기 방법에 의해 얻어진 다결정 실리콘 괴상물을 수지 봉지에 포장할 때, 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 충전량으로 포장하는 것을 특징으로 하는, 상기 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 제조방법도 제공한다.Further, according to the present invention, when the polycrystalline silicon mass obtained by the above method is packaged in a resin bag, the amount of nitrate ions present inside the package is a polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25° C. and 1 atmosphere. It also provides a method for producing the polycrystalline silicon mass package, characterized in that the packaging is performed at a filling amount of 50 μg/L or less with respect to the filled pores of water.

본 발명의 다결정 실리콘 괴상물 포장체는, 내부에 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 있어서, 표면에 얼룩이 발생하기 어렵다. 특히, 포장체가 장기간 보관되고, 운송 중에 고온 다습 환경에 노출되는 등의 가혹한 환경에 놓였었다고해도, 상기 다결정 실리콘 괴상물에서의 얼룩의 발생은 고도로 억제된다.The polycrystalline silicon mass packaged body of the present invention is a polycrystalline silicon mass filled therein, and unevenness is hardly generated on the surface. In particular, even if the package is stored for a long period of time and placed in a harsh environment such as being exposed to a high temperature and high humidity environment during transportation, the occurrence of stains in the polycrystalline silicon mass is highly suppressed.

따라서, 이 다결정 실리콘 괴상물을 단결정 실리콘 육성의 원료로 사용하면, 절출한 실리콘 웨이퍼에서의 결함의 발생을 효과적으로 방지할 수 있어, 산업상 매우 유의미하다.Therefore, when this polycrystalline silicon mass is used as a raw material for single crystal silicon growth, the generation of defects in the cut out silicon wafer can be effectively prevented, which is very important industrially.

본 발명의 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 있어서, 수지 봉지에 충전되는 다결정 실리콘 괴상물은, 다결정 실리콘 로드를 CZ법에서의 단결정 실리콘 제조 원료용 등으로 취급하기 쉬운 크기로 절단 또는 파쇄하여 얻어진 괴상물이며, 소위, 컷로드나 파쇄물이 해당된다. 상기 다결정 실리콘 로드는, 제조방법이 제한되는 것은 아니지만, 통상은, 지멘스법에 의해 제조된 것이 대상이 된다. 여기서, 지멘스법은 트리클로로실란이나 모노실란 등의 실란 원료 가스를 가열된 실리콘 심선에 접촉시킴으로써, 상기 실리콘 심선의 표면에 다결정 실리콘을 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 기상 성장(석출)시키는 방법이다.In the polycrystalline silicon mass package of the present invention, the polycrystalline silicon mass filled in the resin bag is a mass obtained by cutting or crushing a polycrystalline silicon rod to a size that is easy to handle for use as a raw material for manufacturing single crystal silicon in the CZ method or the like. and so-called cut rods and crushed objects. The polycrystalline silicon rod is not limited in its manufacturing method, but is usually manufactured by the Siemens method. Here, the Siemens method is a method of vapor-phase growth (precipitation) of polycrystalline silicon on the surface of a silicon core wire by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method by bringing a silane source gas such as trichlorosilane or monosilane into contact with a heated silicon core wire. am.

이렇게 하여 얻어지는 다결정 실리콘 로드는 대략 원주(圓柱)상이며, 그의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 통상 80∼150mm이다. 또한, 다결정 실리콘 로드의 길이도 특별히 한정되지 않고, 통상 1000mm 이상이다.The polycrystalline silicon rod obtained in this way has a substantially cylindrical shape, and the diameter thereof is not particularly limited, but is usually 80 to 150 mm. Also, the length of the polycrystalline silicon rod is not particularly limited, and is usually 1000 mm or more.

다결정 실리콘 괴상물이 컷로드인 경우, 상기 다결정 실리콘 로드를 절단기구에 의해 소정의 길이로 절단하여, 원주체를 얻는다.When the polycrystalline silicon mass is a cut rod, the polycrystalline silicon rod is cut to a predetermined length by a cutting mechanism to obtain a cylindrical body.

한편, 다결정 실리콘 괴상물이 파쇄물인 경우, 상기 다결정 실리콘 로드나 이로부터 얻어진 컷로드를 파쇄기구에 의해 파쇄할 수 있다. 이 파쇄는, 타격부가 상기 WC/Co 합금 등의 경질 금속으로 이루어지는 해머나, 조크러셔 등을 이용하여, 필요에 따라, 체질이나 스텝데크 등의 분급 장치에 의해 원하는 크기로 분별하여 얻으면 된다. On the other hand, when the polycrystalline silicon mass is a crushed material, the polycrystalline silicon rod or a cut rod obtained therefrom may be crushed by a crushing mechanism. This crushing may be obtained by using a hammer, jaw crusher, or the like in which the striking part is made of a hard metal such as the WC/Co alloy, and if necessary, by classifying it to a desired size by a classification device such as a sieve or a step deck.

파쇄물의 크기는 적어도 90중량%가 장경의 길이가 2∼160mm의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 범위에서 입도에 따라 구분되는 것이 일반적이며, 구체적으로는, 적어도 90중량%가 장경의 길이가 90∼160mm 범위 내인 것, 적어도 90중량%가 장경의 길이가 10∼120mm의 범위 내인 것, 적어도 90중량%가 장경의 길이가 10∼60mm의 범위 내인 것, 또는 적어도 90중량%가 장경의 길이가 2∼10mm의 범위 내인 것 등으로 구분된다.The size of the crushed material is preferably in the range of at least 90% by weight of the major axis of 2 to 160 mm. In this range, it is generally classified according to the particle size, and specifically, at least 90% by weight is within the range of 90 to 160 mm in length of the major axis, at least 90% by weight is within the range of 10 to 120 mm in length of the major axis, at least 90% by weight of the long axis is in the range of 10 to 60mm, or at least 90% by weight is the length of the major axis is in the range of 2 to 10mm, and the like.

이와 같이 절단이나 파쇄되어 얻어진 다결정 실리콘 괴상물은, 이때 접촉하는 절단기구나 파쇄기구에 기인하여, 그 표면은 텅스텐이나 코발트에 의해 오염되고, 또한 이송기구나 분급기 등의 다양한 금속제 도구와의 접촉에 의해, 다른 여러 금속 불순물에 의해 오염되어 있다. 그리하여, 이러한 금속 불순물은 상기한 바와 같이 단결정 실리콘 웨이퍼 용도에서 가능한 저감시킬 필요성이 있기 때문에, 상기 다결정 실리콘 괴상물은 산 세정에 제공되어 표면을 에칭한다. 이와 같이, 다결정 실리콘 괴상물의 표면을 에칭하기 위해서는, 산세정액으로는 질산 수용액을 이용할 필요가 있고, 또한 다결정 실리콘 파쇄괴의 표면에 형성되는 산화막의 용해 제거도 함께 수행하는 것이 바람직하고, 이 작용을 갖고 있기 때문에 불질산 수용액을 사용하는 것이 보다 바람직하다.The polycrystalline silicon mass obtained by cutting or crushing in this way is due to the cutting or crushing mechanism in contact with it, and the surface thereof is contaminated by tungsten or cobalt, and it is also in contact with various metal tools such as a conveying device or a classifier. As a result, it is contaminated with various other metal impurities. Thus, since these metal impurities need to be reduced as much as possible in single crystal silicon wafer applications as described above, the polycrystalline silicon mass is subjected to acid cleaning to etch the surface. In this way, in order to etch the surface of the polycrystalline silicon mass, it is necessary to use an aqueous nitric acid solution as the pickling solution, and it is preferable to also carry out dissolution and removal of the oxide film formed on the surface of the polycrystalline silicon mass, and this action is Since it has, it is more preferable to use an aqueous hydrofluoric acid solution.

불질산 수용액에 있어서, 각 성분의 배합 비율은 다결정 실리콘 괴상물의 상태나 전처리 조건 등에 따라 적절하게 최적의 비율을 결정하면 되지만, 이하의 배합 비율로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 물 100중량부에 대하여, 불화수소를 1∼20중량부, 질산을 150∼250중량부 포함하는 것이 바람직하다. 불화수소는 1.5∼15중량부인 것이 보다 바람직하고, 4∼6중량부인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이러한 배합 비율 중에서도, 불화수소에 대한 질산의 중량비(질산의 중량/불화수소의 중량)가 10∼170인 것이 바람직하다.In the hydrofluoric acid aqueous solution, the mixing ratio of each component may be appropriately determined according to the state of the polycrystalline silicon mass, pretreatment conditions, etc., but it is preferable to set it as the following mixing ratio. Specifically, it is preferable to contain 1 to 20 parts by weight of hydrogen fluoride and 150 to 250 parts by weight of nitric acid with respect to 100 parts by weight of water. As for hydrogen fluoride, it is more preferable that it is 1.5-15 weight part, and it is still more preferable that it is 4-6 weight part. Moreover, it is preferable that the weight ratio of nitric acid with respect to hydrogen fluoride (weight of nitric acid/weight of hydrogen fluoride) is 10-170 among these mixing ratios.

이러한 질산수용액을 이용하는 산 세정에 의해, 다결정 실리콘 괴상물은 표면 금속 농도가 1000pptw 이하, 바람직하게는 100pptw 이하, 보다 바람직하게는 80pptw 이하로 저감되어 있다. 또한, 표면 금속 농도의 하한치는 이상적으로는 0(제로)이지만, 통상 10pptw 이상, 바람직하게는 30pptw 이상이다. 여기에서, 다결정 실리콘 괴상물의 표면 금속 농도의 대상이 되는 원소는 Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, Mo의 14개 원소이며, 그 총량으로 표시된다.By acid washing using such an aqueous nitric acid solution, the surface metal concentration of the polycrystalline silicon mass is reduced to 1000 pptw or less, preferably 100 pptw or less, more preferably 80 pptw or less. In addition, although the lower limit of the surface metal concentration is 0 (zero) ideally, it is 10 pptw or more normally, Preferably it is 30 pptw or more. Here, the elements subject to the surface metal concentration of the polycrystalline silicon mass are 14 elements: Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, and Mo, displayed in total.

본 발명에 있어서 다결정 실리콘 파쇄괴의 표면 금속 농도는, 다결정 실리콘 괴상물에 포함되는 각 금속의 중량을, 다결정 실리콘 괴상물의 중량 당 함유량(pptw)으로 나타낸 값이며, 이하의 방법에 의해 측정되는 값을 말한다. 즉, 측정 대상인 다결정 실리콘 괴상물 표면의 금속 농도 분석은, 다결정 실리콘 괴상물의 표면을 에칭하고, 얻어진 샘플액 중의 각 금속 원소를 유도결합 플라즈마 질량분석(ICP-MS)으로 분석 정량한다. 구체적으로는, 다결정 실리콘 괴상물이 파쇄물이면 파쇄물 약 40g을 500ml의 청정한 폴리테트라플루오로에틸렌제 비이커에 옮기고, 용해액 100ml(50중량%-HF: 10ml, 70중량%-질산: 90ml)를 첨가하여 25℃에서 30분간 추출을 수행한다. 상기 비이커 중의 액분 및 다결정 실리콘 파쇄물의 표면을 초순수 100ml로 세정한 세정액을 청정한 폴리테트라플루오로에틸렌제 비이커에 옮겨 다결정 실리콘 파쇄물의 표면 추출액으로 한다. 그리하여, 이 표면 추출액을 증발 건고시키고, 잔사에 3.5중량%-질산수용액을 첨가하여 20.0ml로 일정 부피로 만들고, 상기 ICP-MS 측정을 수행하여, Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, Mo의 각 표면 금속 중량을 측정한다. 다결정 실리콘 파쇄물의 표면 금속 농도는, 이 각 표면 금속 중량의 측정치를 파쇄물의 중량(약 40g)으로 나눔으로써, 다결정 실리콘 파쇄물의 단위중량 당 함유량(pptw)으로 구한다.In the present invention, the surface metal concentration of the polycrystalline silicon mass is a value in which the weight of each metal contained in the polycrystalline silicon mass is expressed as the content per weight of the polycrystalline silicon mass (pptw), and is a value measured by the following method say That is, in the analysis of the metal concentration on the surface of the polycrystalline silicon mass to be measured, the surface of the polycrystalline silicon mass is etched, and each metal element in the obtained sample solution is analyzed and quantified by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Specifically, if the polycrystalline silicon mass is a crushed material, about 40 g of the crushed material is transferred to a 500 ml clean polytetrafluoroethylene beaker, and 100 ml of the solution (50 wt%-HF: 10 ml, 70 wt%-nitric acid: 90 ml) is added. to perform extraction at 25° C. for 30 minutes. The liquid in the beaker and the washing solution obtained by washing the surface of the crushed polycrystalline silicon material with 100 ml of ultrapure water are transferred to a clean polytetrafluoroethylene beaker to obtain a surface extract of the crushed polycrystalline silicon material. Thus, the surface extract was evaporated to dryness, and a 3.5 wt%-nitric acid solution was added to the residue to make a constant volume of 20.0 ml, and the ICP-MS measurement was performed to obtain Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Measure the weight of each surface metal of Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, and Mo. The surface metal concentration of the crushed polycrystalline silicon material is obtained by dividing the measured value of each surface metal weight by the weight of the crushed material (about 40 g) to obtain the content (pptw) per unit weight of the crushed polycrystalline silicon material.

이렇게 하여 산 세정하여 표면 금속 농도를 저감시킨 다결정 실리콘 괴상물이어도, 이것을 원료로 하여 제조된 단결정 실리콘에는, 상기한 바와 같이 절출한 실리콘 웨이퍼에서의 결함의 발생을 충분히 방지할 수는 없다. 그 큰 원인 중의 하나는, 산 세정에 수반하여 잔류하는 산액 성분에 의한 얼룩의 발생에 기인한 것으로, 이는 상기 종래기술에서의 비교적 저온에서의 가열처리나 응결수로 세정을 실시하여도 상기한 바와 같이 고도로 억제할 수는 없다. 이것은 상기 저온에서의 가열처리나 응결수에 의한 세정에서는, 괴상물 표면에는 상당량의 질산 이온이 잔류하기 때문이며, 이것이 다결정 실리콘 괴상물을 포장체로 했을 때, 밀폐된 봉지 중에 기산(氣散)하여 농축되어, 충전공극에서 고농도로 되고, 이것이 포장체 내의 온도 변화에서 발생하는 결로에 포함되어 다결정 실리콘 괴상물에 다시 부착하여, 다결정 실리콘 괴상물 표면에 산화막을 형성하기 때문이다.Even if it is a polycrystalline silicon lump in which the surface metal concentration is reduced by acid washing in this way, the occurrence of defects in the silicon wafer cut out as described above cannot be sufficiently prevented in single crystal silicon manufactured using this as a raw material. One of the major causes is due to the occurrence of stains due to the acid component remaining in the acid washing process, which is the same as described above even when heat treatment at a relatively low temperature or washing with condensed water in the prior art is performed. It cannot be highly suppressed together. This is because a significant amount of nitrate ions remain on the surface of the agglomerate in the heat treatment at low temperature or washing with condensed water. This is because it becomes a high concentration in the filled pores, which is included in the dew condensation generated by the temperature change in the package and attaches to the polysilicon mass again, forming an oxide film on the surface of the polysilicon mass.

이에 대하여 본 발명에서는, 상기 표면 질산 이온량이 고도로 감소된 다결정 실리콘 괴상물을 이용하여, 이것을 충분한 충전공극이 있는 상태에서 수지 봉지에 충전함으로써, 보관 중인 충전공극에 대한 질산 이온 농도가 매우 낮은 다결정 실리콘 괴상물 포장체로 한 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 양의 낮은 수준이며, 이 낮은 질산 이온량에 의해, 다결정 실리콘 괴상물 표면에서 얼룩의 원인이 되는 산화막의 형성 반응은 현저히 저하된다. 상기 충전공극에 대한 질산 이온량은 5μg/L 이하의 낮은 다결정 실리콘 괴상물도 얻는 것이 가능하다. 또한, 관련 충전공극에 대한 질산 이온량의 하한치는 이상적으로는 0μg/L이지만, 통상 1μg/L이며, 보다 바람직하게는 2μg/L이다. 여기서, 상기 충전공극에 대한 질산 이온량이 50μg/L를 초과하여 높아지면, 포장체의 보관이 장기화하거나, 고온 다습 환경에서는 얼룩이 현저하게 발생하게 된다.On the other hand, in the present invention, polycrystalline silicon having a very low concentration of nitrate ions with respect to the filled pores in storage by using the polycrystalline silicon mass with a highly reduced amount of surface nitrate ions and filling it in a resin bag with sufficient filled pores. It is characterized in that it was made into a mass package. Specifically, the amount of nitrate ions present inside the package is a low level of 50 μg/L or less with respect to the filled pores of the polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25° C. and 1 atm. This low level Due to the amount of nitrate ions, the reaction of forming an oxide film that causes unevenness on the surface of the polycrystalline silicon mass is significantly lowered. It is possible to obtain a polycrystalline silicon agglomerate as low as 5 μg/L or less in the amount of nitrate ions with respect to the above-mentioned filled pores. In addition, although the lower limit of the amount of nitrate ions with respect to the relevant filled pore is 0 microgram/L ideally, it is normally 1 microgram/L, More preferably, it is 2 micrograms/L. Here, when the amount of nitrate ions with respect to the filled pores becomes higher than 50 μg/L, the storage of the package is prolonged or staining occurs remarkably in a high-temperature and high-humidity environment.

본 발명에서 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량 및 불소 이온량은 다음의 방법에 의해 구할 수 있다. 즉, 25℃, 1기압 하의 실온 내에서, 다결정 실리콘 괴상물이 충전된 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 25℃의 초순수를, 다결정 실리콘 괴상물의 표면을 침지시키기에 충분한 양을 주입하여 봉함하고, 질산 성분 및 불소 성분을 용출한다. 이 순수의 주입량은, 일반적으로는 수지 봉지의 양(L) 당, 20mL 이상, 보다 바람직하게는 30∼60mL의 범위이며, 예를 들면, 상기 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 대표적인 크기인 용적 약 3L의 수지 봉지(다결정 실리콘 괴상물을 통상 5kg 충전)에 충전한 포장체의 경우라면 100mL를 주입하는 것이 바람직하다. 주입량을 너무 증가시키면 용출수 중의 산액 성분의 농도가 엷어지기 때문에, 이온 크로마토그래프에서의 측정 감도가 저하한다.In the present invention, the amount of nitrate ions and fluorine ions present in the package can be obtained by the following method. That is, at 25°C and room temperature under 1 atm, ultrapure water at 25°C is injected into the polycrystalline silicon mass package filled with the polycrystalline silicon mass, and a sufficient amount to immerse the surface of the polycrystalline silicon mass is injected and sealed, and nitric acid The component and the fluorine component are eluted. The injected amount of this pure water is generally 20 mL or more, more preferably 30 to 60 mL, per volume (L) of the resin bag, for example, a volume of about 3 L, which is a typical size of the polycrystalline silicon mass package. In the case of a package filled in a resin bag (normally filled with 5 kg of polycrystalline silicon mass), it is preferable to inject 100 mL. If the injection amount is increased too much, the concentration of the acid liquid component in the effluent decreases, so that the measurement sensitivity in the ion chromatograph decreases.

이 초순수를 주입한 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 5분간 교반 또는 진탕시키고, 포장체 내부의 질산 성분 및 불소 성분을 상기 물 중으로 용출시킨다. 이 용출수를 회수하여, 이온 크로마토그래프법으로 질산 이온량 및 불소 이온량(μg)을 측정한다. 그리하여, 이 질산 이온량 및 불소 이온량을, 상기 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 충전공극 용적으로 나눔으로써, 상기 충전공극에 대한 상기한 각 이온의 양(μg/L)을 구할 수 있다.The polycrystalline silicon mass package into which this ultrapure water was poured was stirred or shaken for 5 minutes, and the nitric acid component and fluorine component inside the package were eluted into the water. The eluted water is collected, and the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions (μg) are measured by ion chromatography. Thus, by dividing the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions by the filled void volume of the polycrystalline silicon mass package, the amount of each ion (μg/L) with respect to the filled void can be obtained.

또한, 본 발명에 있어서, 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 충전공극 부피(L)는 충전된 다결정 실리콘 괴상물의 중량을 다결정 실리콘의 밀도 2330kg/m3으로 나눔으로써 다결정 실리콘 괴상물의 부피를 산출하고, 25℃, 1기압 하에서의 포장체를 형성하는 수지 봉지의 내용적(L)에서 뺌으로써 구할 수 있다.In addition, in the present invention, the filled pore volume (L) of the polycrystalline silicon mass package is calculated by dividing the weight of the filled polycrystalline silicon mass by the density of polycrystalline silicon 2330 kg/m 3 The volume of the polycrystalline silicon mass is calculated, 25 It can be calculated|required by subtracting from the internal volume (L) of the resin bag which forms the package under °C and 1 atm.

본 발명에서, 얼룩의 발생의 억제 효과를 더 우수한 것으로 하기 위해서는, 포장체 내부에 존재하는 불소 이온량도, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 양의 낮은 수준인 것이 보다 바람직하고, 30μg/L 이하가 되는 양의 낮은 수준인 것이 특히 바람직하다. 불소 이온량을 너무 낮게 하는 것은 제조상의 어려움도 따르기 때문에, 상기 충전공극에 대한 불소 이온량의 하한치는 이상적으로는 0μg/L이지만, 통상 15μg/L이며, 보다 바람직하게는 20μg/L이다.In the present invention, in order to further improve the effect of inhibiting the occurrence of stains, the amount of fluorine ions present inside the package is also 50 μg with respect to the filled pores of the polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25° C. and 1 atm. It is more preferable that it is a low level of the quantity used as /L or less, and it is especially preferable that it is a low level of the amount used as 30 micrograms/L or less. Since making the amount of fluorine ions too low also causes manufacturing difficulties, the lower limit of the amount of fluorine ions with respect to the above-mentioned filled pores is ideally 0 µg/L, but is usually 15 µg/L, and more preferably 20 µg/L.

이러한 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 있어서, 수지 봉지의 충전공극률은 40∼70%인 것이 바람직하다. 충전공극률이 40%보다 적으면, 상기 충전공극에 대한 질산 이온량을 상기 범위로 조정하는 것이 어려워지고, 한편, 충전공극률이 70%를 초과하여 크면, 봉지로의 다결정 실리콘 괴상물의 충전량이 적어지고, 보관 및 이송의 효율성이 저하된다.In such a polycrystalline silicon mass package, it is preferable that the filled porosity of the resin bag is 40 to 70%. When the filled porosity is less than 40%, it is difficult to adjust the amount of nitrate ions to the filled voids within the above range. The efficiency of storage and transport is reduced.

마찬가지의 이유로, 포장체 내부에 존재하는 질산 이온 및 불소 이온의 합계량은, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 100μg/L 이하가 되는 양의 낮은 수준인 것이 보다 바람직하고, 70μg/L 이하가 되는 양의 낮은 수준인 것이 특히 바람직하다. 질산 이온과 불소 이온의 합계량을 너무 낮게 하는 것은 제조상의 어려움도 따르기 때문에, 상기 충전공극에 대한 질산 이온 및 불소 이온의 합계량의 하한치는 이상적으로는 0μg/L이지만, 통상 16μg/L이며, 보다 바람직하게는 22μg/L이다.For the same reason, the total amount of nitrate ions and fluorine ions present inside the package is 100 μg/L or less with respect to the filled voids of the polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25° C. and 1 atm. It is more preferable that it is a level, and it is especially preferable that it is a low level of the amount used as 70 micrograms/L or less. Since making the total amount of nitrate ions and fluorine ions too low also causes manufacturing difficulties, the lower limit of the total amount of nitrate ions and fluoride ions in the above-mentioned filled voids is ideally 0 μg/L, but is usually 16 μg/L, more preferably Usually 22 μg/L.

또한, 상기와 같이 포장체에 충전하는 다결정 실리콘 괴상물은, 상기 표면 금속 농도가 1000pptw 이하인 것 외에, 표면 질산 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하의 낮은 수준인 것이 바람직하고, 더욱이, 표면 질산 이온량은 1.0×10-5μg/mm2 이하의 낮은 수준인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 포장체에 충전하는 다결정 실리콘 괴상물의 표면 질산 이온량의 하한치는 이상적으로 0μg/mm2이지만, 통상 1.0×10-6μg/mm2이며, 보다 바람직하게는 2.0×10-6μg/mm2이다.In addition, the polycrystalline silicon mass filled into the package as described above preferably has a surface metal concentration of 1000 pptw or less, and a low level of surface nitrate ion content of 1.0 × 10 -4 μg/mm 2 or less, and further, The amount of surface nitrate ions is more preferably a low level of 1.0×10 -5 μg/mm 2 or less. Further, the lower limit of the bulk polycrystalline silicon surface of the water to nitric acid ion amount filled in the package body, but is ideally 0μg / mm 2, is usually 1.0 × 10 -6 μg / mm 2 , and more preferably 2.0 × 10 -6 μg / mm 2 is

또한, 표면 불소 이온량은 1.0×10-4μg/mm2 이하인 것이 바람직하고, 더욱이, 표면 불소 이온량은 6.0×10-5μg/mm2 이하의 낮은 수준인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 포장체에 충전하는 다결정 실리콘 괴상물의 표면 불소 이온량의 하한치는 이상적으로는 0μg/mm2이지만, 통상 3.0×10-5μg/mm2이며, 보다 바람직하게는 4.0×10-5μg/mm2이다.Further, the amount of surface fluorine ions is preferably 1.0×10 −4 μg/mm 2 or less, and more preferably, the amount of surface fluorine ions is at a low level of 6.0×10 −5 μg/mm 2 or less. Further, the lower limit value of the polycrystalline silicon lump water surface fluoride ion amount of filling in the package, but ideally 0μg / mm 2, and typically 3.0 × 10 -5 μg / mm 2 , more preferably from 4.0 × 10 -5 μg / It is mm 2.

또한, 표면 질산 이온 및 표면 불소 이온의 합계량은 2.0×10-4μg/mm2 이하인 것이 바람직하고, 더욱이 7.0×10-5μg/mm2 이하의 낮은 수준인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 포장체에 충전하는 다결정 실리콘 괴상물의 표면 질산 이온 및 표면 불소 이온의 합계량의 하한치는 이상적으로는 0μg/mm2이지만, 통상 3.1×10-5μg/mm2이며, 보다 바람직하게는 4.2×10-5μg/mm2이다.Further, the total amount of surface nitrate ions and surface fluorine ions is preferably 2.0×10 −4 μg/mm 2 or less, and more preferably a low level of 7.0×10 −5 μg/mm 2 or less. Further, the lower limit of the total amount of the poly-Si surface of the water bulk nitrate ions and fluoride ions to the surface charge on the package body, but is ideally 0μg / mm 2, and typically 3.1 × 10 -5 μg / mm 2 , more preferably 4.2 ×10 -5 μg/mm 2 .

여기에서, 다결정 실리콘 괴상물에서의 표면 질산 이온량 및 표면 불소 이온량은 다음의 방법에 의해 구할 수 있다. 즉, 용적 약 3L의 수지 봉지에, 다결정 실리콘 괴상물 약 5kg을 충전하고, 표면 농도 측정용 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 얻는다. 이 표면 농도 측정용 다결정 실리콘 괴상물 포장체에, 25℃, 1기압 하의 실온 내에서 같은 온도의 초순수를 100mL 주입하여 봉함한 후 5분간 교반 또는 진탕시키고, 포장체 내부의 질산 성분 및 불소 성분을 상기 물 중으로 용출시킨다. 이 용출수를 회수하여, 이온 크로마토그래프법으로 질산 이온량 및 불소 이온량(μg)을 측정한다. 그리하여, 이 질산 이온량 및 불소 이온량을, 측정에 제공한 다결정 실리콘 괴상물의 표면적 S(mm2)으로 나눔으로써, 이들 각 이온의 단위표면적 당 존재량을 구할 수 있다.Here, the amount of surface nitrate ions and the amount of surface fluorine ions in the polycrystalline silicon mass can be obtained by the following method. That is, a resin bag having a volume of about 3 L is filled with about 5 kg of a polysilicon mass, and a polysilicon mass package for surface concentration measurement is obtained. 100 mL of ultrapure water of the same temperature was injected into the polycrystalline silicon mass package for surface concentration measurement at 25°C and room temperature under 1 atm pressure, sealed, stirred or shaken for 5 minutes, and the nitric acid component and fluorine component inside the package were removed Elution into the water. The eluted water is collected, and the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions (μg) are measured by ion chromatography. Then, by dividing the amount of these nitrate ions and the amount of fluorine ions by the surface area S (mm 2 ) of the polycrystalline silicon mass used for measurement, the abundance per unit surface area of each of these ions can be calculated.

또한, 본 발명에 있어서, 다결정 실리콘 괴상물의 표면적 S(mm2)은 이하의 방법으로 구할 수 있다. 즉, 수지 봉지에 포장된 다결정 실리콘 괴상물의 전체 개수 A를 계측하고, 총중량을 상기 전체 개수 A로 나눔으로써, 다결정 실리콘 괴상물 1개 당 평균중량 W(g/개)를 구하고, 그 평균중량 W(g/개), 다결정 실리콘의 밀도 ρ=2330kg/m3, 및 전체 개수 A에서, 입방체 환산으로, 하기 수식에 의해 구할 수 있다.In the present invention, the surface area of the polycrystalline silicon lump of water S (mm 2) can be determined by the following method. That is, by measuring the total number A of polycrystalline silicon mass packaged in a resin bag, and dividing the total weight by the total number A, the average weight W (g/piece) per polycrystalline silicon mass is obtained, and the average weight W (g/piece), density rho = 2330 kg/m 3 of polycrystalline silicon, and total number A, in cube conversion, can be calculated|required by the following formula.

S(mm2) = W/ρ^ (2/3) × 6 × A × 100 (mm2/cm2)S(mm 2 ) = W/ρ^ (2/3) × 6 × A × 100 (mm 2 /cm 2 )

수지 봉지는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 나일론 등의 수지 재질이 사용될 수 있다. 형상은 평평한 봉지, 가젯 봉지 등의 형상이 일반적으로 채용되고, 또한, 봉지를 이중으로 한 이중 봉지 구조 등이 적합하게 사용된다. 또한, 다결정 실리콘 괴상물과 포장재와의 마찰이나 파손을 억제하기 위해, 상기 포장체 내를 감압 또는 진공으로 하는 것도 바람직한 형태이다.For the resin bag, a resin material such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, or nylon may be used. As for the shape, a shape such as a flat bag or a gadget bag is generally adopted, and a double encapsulation structure in which the bag is doubled is preferably used. In addition, in order to suppress friction or breakage between the polycrystalline silicon mass and the packaging material, it is also a preferable embodiment to reduce the pressure or vacuum the inside of the package.

다음으로, 본 발명의 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 다결정 실리콘 괴상물 포장체는, 표면 금속 농도가 1000pptw 이하인 다결정 실리콘 괴상물이 수지 봉지에 포장될 때, 상기 충전공극에 대한 질산 이온량이 낮아지도록 충전되는 것인 한, 그 제조방법이 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 불질산 수용액에 의해 산 세정한 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 100℃ 이상의 가열온도에서 건조함으로써 제조할 수 있다.Next, a method for manufacturing the polycrystalline silicon mass packaged body of the present invention will be described. When the polycrystalline silicon mass package of the present invention has a surface metal concentration of 1000 pptw or less, when it is packaged in a resin bag, the manufacturing method is limited as long as the amount of nitrate ions to the filled voids is lowered. it's not going to be Preferably, it can be produced by drying the polycrystalline silicon mass washing body acid-washed with an aqueous hydrofluoric acid solution at a heating temperature of 100° C. or higher.

불질산 수용액에 의한 산 세정 공정은 상기 설명한 바와 같다. 세정은 다결정 실리콘 괴상물을 내약품성이 우수한 수지제 바스켓에 투입하고, 세정조 내의 불질산 수용액에 침지함으로써 실시하면 된다. 바스켓의 재질이 되는 수지로서는, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리불화비닐리덴(PVDF)이 사용된다. 세정조는 1조 또는 복수로 설치하여도 된다.The acid washing process with hydrofluoric acid aqueous solution is as described above. What is necessary is just to carry out washing|cleaning by injecting|throwing-in the polycrystalline silicon mass into the resin basket excellent in chemical-resistance, and immersing in the hydrofluoric acid aqueous solution in a washing tank. As the resin used as the material of the basket, for example, polypropylene, polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyvinylidene fluoride (PVDF) are used. The washing tank may be provided in one set or in plurality.

상기 불질산 수용액에 의한 산 세정을 마친 다결정 실리콘 괴상물 세정체는, 수세하고 건조하는 것이 바람직하다. 수세는 다결정 실리콘 괴상물의 표면에 부착된 에칭액을 제거하기 위해 수행하는 것이지만, 크랙이나 갈라진 틈 내부에 침투하고 있는 잔류 산액 성분, 특히, 질산 성분을 충분히 제거할 수는 없다.It is preferable that the washing|cleaning body of the polycrystalline silicon mass which has finished acid washing with the said hydrofluoric acid aqueous solution is washed with water and dried. Although water washing is performed to remove the etchant adhering to the surface of the polycrystalline silicon mass, it cannot sufficiently remove the residual acid component, particularly the nitric acid component, penetrating into the cracks or cracks.

수세용 물은, 금속 이물질의 관점에서 초순수를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 수세조도 1조 또는 복수로 설치하여도 된다. 이어서, 건조 공정에서 건조 효율을 올리기 위해, 적어도 최종 수세조의 온도는 60℃ 이상, 보다 바람직하게는 80℃ 이상으로 관리하고, 다결정 실리콘 괴상물의 온도를 올려 두는 것이 보다 바람직하다.As for water for water washing, it is preferable to use ultrapure water from a viewpoint of a metallic foreign material. Moreover, you may provide one set or a plurality of washing tanks. Next, in order to increase the drying efficiency in the drying process, it is more preferable to manage at least the temperature of the final water washing tank at 60°C or higher, more preferably 80°C or higher, and raise the temperature of the polycrystalline silicon mass.

이렇게 하여, 불질산 수용액에 의해 산 세정한 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 100℃ 이상의 가열온도에서 건조한다. 상기와 같이 건조 공정에서 접촉시키는 기체의 온도가 100℃ 이상의 고온이기 때문에, 이것이 분사되는 다결정 실리콘 괴상물 세정체도 같은 온도로 가열된다. 그 결과, 다결정 실리콘 괴상물 세정체에 부착되는 상기 불질산 수용액의 잔류 성분에서, 불소 이온뿐만 아니라 질산 이온까지도 고비율로 휘발될 수 있으며, 크랙이나 갈라진 틈 내부에 침투하고 있는 이들 산액 성분을 고도로 제거할 수 있다. 이와 같이 건조된 다결정 실리콘 괴상물을 수지제 봉지에 충전함으로써, 상기 충전공극에 대한 질산 이온량이 극히 낮은 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 얻을 수 있게 된다.In this way, the polycrystalline silicon mass cleaning body acid-washed with an aqueous hydrofluoric acid solution is dried at a heating temperature of 100 DEG C or higher. As described above, since the temperature of the gas to be contacted in the drying process is at a high temperature of 100° C. or higher, the polycrystalline silicon mass cleaning body to which it is sprayed is also heated to the same temperature. As a result, in the residual components of the aqueous hydrofluoric acid solution adhering to the polycrystalline silicon mass cleaning body, not only fluorine ions but also nitrate ions can be volatilized at a high rate, and these acid solution components penetrating inside cracks or cracks are highly removed. can be removed By filling the dried polycrystalline silicon mass into the resin bag, it becomes possible to obtain a polycrystalline silicon mass package with an extremely low amount of nitrate ions in the filled pores.

여기서, 불질산 수용액은, 질산 68중량%의 농도이고, 120℃의 온도에서 공비하기 때문에, 상기 가열온도는 120℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 가열온도가 너무 높으면, 장치 내부의 수지 등의 부재의 열화가 촉진되기 때문에, 바람직하게는 150℃ 이하이다.Here, the hydrofluoric acid aqueous solution has a concentration of 68% by weight of nitric acid and is azeotroped at a temperature of 120°C, so that the heating temperature is preferably 120°C or higher. Further, if the heating temperature is too high, the deterioration of members such as resin inside the device is accelerated, so it is preferably 150° C. or less.

건조를 위해 공급되는 기체는, 통상은 공기이지만, 질소, 아르곤 등의 불활성 기체이어도 된다. 이러한 공급 기체는 가능한 한 청정한 것이 사용되며, 바람직하게는 클래스 100 이하의 청정도의 것이 사용된다.The gas supplied for drying is usually air, but may be an inert gas such as nitrogen or argon. As the feed gas, one that is as clean as possible is used, and preferably one with a purity level of class 100 or less is used.

건조 시간은, 다결정 실리콘 괴상물 표면에 부착된 산액 성분의 양, 다결정 실리콘 괴상물의 크기, 기체 공급 온도, 기체 공급 풍속 등을 감안하여, 상기 소망하는 질산 이온량이 달성되도록 적절하게 설정하면 된다. 일반적으로는 10∼120분의 건조시간, 보다 바람직하게는 30∼60분이 되도록 설정하면 된다.The drying time may be appropriately set so as to achieve the desired amount of nitrate ions in consideration of the amount of acid liquid component adhering to the surface of the polycrystalline silicon mass, the size of the polysilicon mass, the gas supply temperature, the gas supply wind speed, and the like. In general, the drying time is 10 to 120 minutes, more preferably 30 to 60 minutes.

건조는, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 건조용 바스켓에 옮겨담고, 이를 건조기 내에 수용하여 실시해도 되지만, 이 옮겨담는 조작에서 새로운 오염의 위험이 발생하기 때문에, 상기 불질산 수용액에 의한 산 세정 후부터 건조까지의 공정은, 상기 세정에 제공한 수지제 바스켓 중에서 그대로 계속해서 실시해도 상관없다. 건조기의 배기는, 필요에 따라 재가열하여 건조에 순환 사용하는 것이 에너지 효율의 관점에서 바람직하다.Drying may be carried out by transferring the polycrystalline silicon mass cleaning body to a drying basket and accommodating it in a dryer. You may continue to carry out the process up to this as it is in the resin basket used for the said washing|cleaning. It is preferable from the viewpoint of energy efficiency that the exhaust of the dryer is reheated as necessary and circulated for drying.

상기와 같이 하여 건조된 다결정 실리콘 괴상물은, 상기 설명된 바와 같이 수지 봉지에 충전시켜, 본 발명의 다결정 실리콘 괴상물 포장체로 하면 된다. 충전은, 수작업으로 실시해도 되고, 충전장치를 사용하여 실시해도 된다. 수지 봉지에 충전한 후에는, 히트실러 등으로 개구부를 밀봉하면 된다.The polycrystalline silicon mass dried as described above may be filled in a resin bag as described above, and the polycrystalline silicon mass package of the present invention may be used. Charging may be performed manually, and may be implemented using a charging apparatus. After filling the resin bag, the opening may be sealed with a heat sealer or the like.

[실시예][Example]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에서 각 물성치 및 평가는 각각 이하의 방법으로 구하였다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, each physical property value and evaluation in an Example and a comparative example were respectively calculated|required by the following method.

1) 다결정 실리콘 괴상물의 표면 질산 이온량 및 표면 불소 이온량의 측정 방법1) Method for measuring the amount of surface nitrate ions and the amount of surface fluorine ions of a polycrystalline silicon mass

실시예 및 비교예에서 제조한 다결정 실리콘 괴상물 포장체(용적 3.5L의 수지 봉지에, 다결정 실리콘 괴상물 약 5kg을 충전)에 25℃, 1기압 하의 실온에서 같은 온도의 초순수를 100mL 주입하여 봉함한 후, 5분간 교반 또는 진탕시키고, 포장체 내부의 질산 성분 및 불소 성분을 상기 물 중으로 용출시켰다.100 mL of ultrapure water of the same temperature at room temperature under 25°C and 1 atm is injected into the polycrystalline silicon mass package (a resin bag with a volume of 3.5L, about 5 kg of polycrystalline silicon mass is filled) prepared in Examples and Comparative Examples and sealed. After stirring or shaking for 5 minutes, the nitric acid component and the fluorine component inside the package were eluted into the water.

이 용출수를 회수하여 이온 크로마토그래프법으로 질산 이온량 및 불소 이온량(μg)을 측정한다. 그리하여, 이 질산 이온량 및 불소 이온량을, 측정에 제공한 다결정 실리콘 괴상물의 표면적 S(mm2)로 나눔으로써, 이들 각 이온의 단위 면적 당 존재량을 구하였다.The eluted water is collected, and the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions (μg) are measured by ion chromatography. Thus, the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions was divided by the surface area S (mm 2 ) of the polycrystalline silicon mass used for measurement to determine the abundance per unit area of each of these ions.

2) 다결정 실리콘 괴상물의 표면 금속 농도의 측정 방법2) Method for Measuring Surface Metal Concentration of Polycrystalline Silicon Mass

다결정 실리콘 괴상물 약 40g을 500ml의 청정한 폴리테트라플루오로에틸렌제 비이커에 옮기고, 용해액 100ml(50중량%-HF: 10ml, 70중량%-질산: 90ml)를 첨가하여 25℃에서 15분간 추출하였다. 상기 비이커 중의 액분 및 다결정 실리콘 괴상물의 표면을 초순수 100ml로 세정한 세정액을 청정한 폴리테트라플루오로에틸렌제 비이커에 옮겨 다결정 실리콘 괴상물의 표면 추출액으로 하였다. 그리하여, 이 표면추출액을 증발 건고시키고, 잔사에 3.5중량%-질산 수용액을 첨가하여 20.0ml의 용적으로 만들고, 상기 ICP-MS 측정을 수행하고, Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, Mo의 각 표면 금속 질량을 측정하였다. 다결정 실리콘 괴상물의 표면 금속 농도는, 이 각 표면 금속 중량의 측정치를 다결정 실리콘 괴상물의 중량(40g)으로 나눔으로써, 다결정 실리콘 괴상물의 단위중량 당 함유량(pptw)으로 구하였다.About 40 g of the polycrystalline silicon mass was transferred to a 500 ml clean polytetrafluoroethylene beaker, 100 ml of the solution (50 wt%-HF: 10 ml, 70 wt%-nitric acid: 90 ml) was added, followed by extraction at 25° C. for 15 minutes. . The liquid in the beaker and the washing solution obtained by washing the surface of the polycrystalline silicon mass with 100 ml of ultrapure water were transferred to a clean polytetrafluoroethylene beaker to obtain a surface extract of the polycrystalline silicon mass. Thus, the surface extract was evaporated to dryness, and a 3.5 wt%-aqueous nitric acid solution was added to the residue to make a volume of 20.0 ml, the ICP-MS measurement was performed, and Na, Mg, Al, K, Ca, Cr, Fe , Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti, and Mo of each surface metal mass was measured. The surface metal concentration of the polycrystalline silicon mass was obtained by dividing the measured value of each surface metal weight by the weight (40 g) of the polycrystalline silicon mass, as a content per unit weight of the polycrystalline silicon mass (pptw).

3) 다결정 실리콘 괴상물 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량 및 불소 이온량의 측정 방법3) Method for measuring the amount of nitrate ions and fluorine ions present in the polycrystalline silicon mass package

실시예 및 비교예에서 제조된 다결정 실리콘 괴상물 포장체(용적 3.5L의 수지 봉지에, 다결정 실리콘 괴상물 약 5kg을 충전)에 25℃, 1기압 하의 실온에서 같은 온도의 초순수를 100mL 주입하여 봉함한 후, 5분간 교반 또는 진탕시키고, 포장체 내부의 질산 성분 및 불소 성분을 상기 물 중으로 용출시켰다. 이 용출물을 회수하여 이온 크로마토그래프법으로 질산 이온량 및 불소 이온량(μg)을 측정하였다. 이어서, 이 질산 이온량 및 불소 이온량을 상기 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 충전공극 용적으로 나눔으로써, 상기 충전공극에 대한 이들 각 이온의 양(μg/L)을 구하였다. 또한, 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 충전공극 용적(L)은 충전된 다결정 실리콘 괴상물의 중량을 다결정 실리콘의 밀도 2330kg/m3으로 나눔으로써 다결정 실리콘 괴상물의 부피를 산출하고, 25℃, 1기압 하에서 포장체를 형성하는 수지 봉지의 내용적(L)에서 빼서 구한 값을 사용하였다.100 mL of ultrapure water of the same temperature at room temperature under 25°C and 1 atm is injected into the polycrystalline silicon mass package (a resin bag with a volume of 3.5L, about 5 kg of polycrystalline silicon mass is filled) prepared in Examples and Comparative Examples and sealed. After stirring or shaking for 5 minutes, the nitric acid component and the fluorine component inside the package were eluted into the water. The eluate was recovered, and the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions (μg) were measured by ion chromatography. Then, by dividing the amount of nitrate ions and the amount of fluorine ions by the filled pore volume of the polycrystalline silicon mass package, the amount of each of these ions (μg/L) with respect to the packed voids was determined. In addition, the filled pore volume (L) of the polycrystalline silicon mass package is calculated by dividing the weight of the filled polycrystalline silicon mass by the density of polycrystalline silicon 2330 kg/m 3 , and the volume of the polysilicon mass is calculated at 25 ° C., under 1 atm. A value obtained by subtracting from the internal volume (L) of the resin bag forming the package was used.

4) 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험4) Test for occurrence of stains on polycrystalline silicon masses filled in polycrystalline silicon mass package

실시예 및 비교예에서 제조된 다결정 실리콘 괴상물 포장체(용적 3.5L 수지 봉지에, 다결정 실리콘 괴상물 약 5kg을 충전)를 얼룩의 발생을 촉진하기 위해 온도 70℃, 습도 90%의 고온 다습조 내에 7일간 보관하였다. 그 후, 포장체를 개봉하여 충전되어 있던 각 다결정 실리콘 괴상물의 표면에 얼룩이 발생하지 않았는지 관찰하고, 하기 식으로 표시되는 얼룩발생률을 구하고, 이하의 기준으로 평가하였다.In order to promote the occurrence of stains in the polycrystalline silicon mass package prepared in Examples and Comparative Examples (a 3.5L resin bag with a volume of about 5 kg of polycrystalline silicon mass), a high-temperature, high-humidity tank with a temperature of 70°C and a humidity of 90% Stored within 7 days. Thereafter, the package was opened and it was observed whether or not unevenness occurred on the surface of each polycrystalline silicon mass that had been filled.

얼룩발생률 = 얼룩이 발생하는 다결정 실리콘 괴상물 수/포장체 내의 다결정 실리콘 괴상물의 전체 개수×100Staining rate = the number of polycrystalline silicon agglomerates that are stained/total number of polycrystalline silicon agglomerates in the package × 100

A : 얼룩발생률이 0 %A: 0% staining rate

B : 얼룩발생률이 0% 초과 1% 이하B: Stain generation rate is more than 0% and less than 1%

C : 얼룩발생률이 1% 초과 3% 이하C: Stain generation rate is more than 1% and less than 3%

D : 얼룩발생률이 3% 초과D: Stain generation rate exceeds 3%

또한, 이들 포장체로의 충전에 제공한 다결정 실리콘 괴상물은 모두 육안에 의한 관찰에서는 표면에 얼룩은 전혀 인지되지 않는(얼룩발생률이 0%) 것이었다.In addition, in all of the polycrystalline silicon lumps subjected to the filling of these packaged bodies, no unevenness was recognized on the surface (staining rate was 0%) by visual observation.

실시예 1 Example 1

지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드를 파쇄기구에 의해 파쇄하여 얻은 다결정 실리콘 괴상물(그의 90중량% 이상이 장경의 길이가 10∼60mm의 범위 내에 있는 입도)을 세정 바스켓에 수용하고, 20℃의 불질산 수용액(물 100중량부에 대하여, 불화수소를 8중량부, 질산을 215중량부 함유)이 저류된 산 세정조에 10분간 침지하여 에칭 처리하고, 물 세정조(20℃)에 10분간 침지하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 가열로에 수용하여, 100℃의 공기를 공급하여 같은 가열온도에서 30분간 건조시켰다. 건조시킨 다결정 실리콘 괴상물에 대하여, 표면 금속 농도를 측정한 결과, 80pptw였다. 또한, 표면 질산 이온량 및 표면 불소 이온량을 측정한 결과, 표 1에 나타낸 결과였다. 또한, 그 표면을 육안으로 관찰하여, 얼룩의 발생은 인지되지 않은 것을 확인하였다. A polycrystalline silicon mass obtained by crushing a polycrystalline silicon rod manufactured by the Siemens method by a crushing mechanism (a particle size in which 90 wt% or more of which is within the range of 10 to 60 mm of the major axis) was accommodated in a washing basket, and 20 ° C. of an aqueous hydrofluoric acid solution (containing 8 parts by weight of hydrogen fluoride and 215 parts by weight of nitric acid with respect to 100 parts by weight of water) was immersed in a pickling tank for 10 minutes to be etched, followed by etching in a water washing tank (20° C.) for 10 minutes immersed. The obtained polycrystalline silicon mass cleaning body was accommodated in a heating furnace, and air at 100° C. was supplied and dried at the same heating temperature for 30 minutes. As a result of measuring the surface metal concentration of the dried polycrystalline silicon mass, it was 80 pptw. In addition, as a result of measuring the amount of surface nitrate ions and the amount of surface fluorine ions, it was the result shown in Table 1. Moreover, the surface was visually observed, and it was confirmed that generation|occurrence|production of a stain was not recognized.

이상에 의해 얻어진 청정화된 다결정 실리콘 괴상물 약 5kg을 용적 3.5L의 폴리에틸렌제 수지 봉지에 충전(충전공극률은 50%: 괴상물의 충전 개수는 약 500개)하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 이 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.About 5 kg of the purified polycrystalline silicon mass obtained by the above was filled in a polyethylene resin bag having a volume of 3.5 L (the filled porosity was 50%: the number of the masses was about 500) to prepare a polycrystalline silicon mass package. This polycrystalline silicon mass package was subjected to a test for occurrence of unevenness on the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown in Table 1.

실시예 2 Example 2

실시예 1에서, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 수용한 가열로에서의 가열온도를 120℃로 증가시키고, 건조시간을 60분으로 연장시킨 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 함께 나타내었다.In Example 1, the polycrystalline silicon mass was packaged in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature in the heating furnace containing the polycrystalline silicon mass cleaning body was increased to 120°C and the drying time was extended to 60 minutes. sieve was prepared. The obtained polycrystalline silicon mass packaged body was subjected to a test for occurrence of unevenness with respect to the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown together in Table 1.

비교예 1 Comparative Example 1

실시예 1에서, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 수용한 가열로에서의 가열온도를 80℃로 저하시킨 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 함께 나타내었다.A polycrystalline silicon mass packaged body was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature in the heating furnace containing the polycrystalline silicon mass cleaning body was lowered to 80°C in Example 1. The obtained polycrystalline silicon mass packaged body was subjected to a test for occurrence of unevenness with respect to the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown together in Table 1.

비교예 2 Comparative Example 2

실시예 1에서, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 수용한 가열로에서의 가열온도를 80℃로 저하시키고, 또한 건조시간을 60분으로 연장한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 함께 나타내었다.In Example 1, in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature in the heating furnace containing the polycrystalline silicon mass cleaning body was lowered to 80° C. and the drying time was extended to 60 minutes, the polycrystalline silicon mass washer. A package was prepared. The obtained polycrystalline silicon mass packaged body was subjected to a test for occurrence of unevenness with respect to the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown together in Table 1.

비교예 3 Comparative Example 3

실시예 1에서, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 수용한 가열로에서의 가열온도를 80℃로 저하시키고, 건조를 상압에서 감압 건조(감압도-90kPa)로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 함께 나타내었다.In Example 1, the same as in Example 1, except that the heating temperature in the heating furnace containing the polycrystalline silicon mass cleaning body was lowered to 80° C., and the drying was changed from normal pressure to reduced pressure drying (pressure reduction degree -90 kPa) to prepare a polycrystalline silicon mass package. The obtained polycrystalline silicon mass packaged body was subjected to a test for occurrence of unevenness with respect to the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown together in Table 1.

비교예 4 Comparative Example 4

실시예 1에서, 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 수용한 가열로에서의 가열온도를 80℃로 저하시키고, 또한 건조시간을 90분으로 연장한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다결정 실리콘 괴상물 포장체를 제조하였다. 얻어진 다결정 실리콘 괴상물 포장체에 대해, 충전되는 다결정 실리콘 괴상물에 대한 얼룩의 발생 시험을 실시하여, 얼룩의 발생 용이성을 평가하였다. 결과를 표 1에 함께 나타내었다.In Example 1, in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature in the heating furnace containing the polycrystalline silicon mass cleaning body was lowered to 80° C. and the drying time was extended to 90 minutes, the polysilicon mass cleaning body was carried out in the same manner as in Example 1. A package was prepared. The obtained polycrystalline silicon mass packaged body was subjected to a test for occurrence of unevenness with respect to the polycrystalline silicon aggregate to be filled, and the easiness of occurrence of unevenness was evaluated. The results are shown together in Table 1.

[표 1][Table 1]

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Claims (9)

표면 금속 농도가 1000pptw 이하인 다결정 실리콘 괴상물이 수지 봉지에 충전된 포장체로서, 상기 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 양인 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 괴상물 포장체.A package in which a polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less is filled in a resin bag, wherein the amount of nitrate ions present inside the package is a polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25°C and 1 atm pressure A polycrystalline silicon mass packaged body, characterized in that the amount is 50 µg/L or less with respect to the voids. 제1항에 있어서,
포장체 내부에 존재하는 불소 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 양인 다결정 실리콘 괴상물 포장체.
According to claim 1,
A polycrystalline silicon mass package in which the amount of fluorine ions present in the package is 50 µg/L or less with respect to the filled voids of the polysilicon mass formed when the package is placed at 25°C and 1 atm.
제1항에 있어서,
표면 금속 농도가 1000pptw 이하이고, 또한 표면 질산 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하인 다결정 실리콘 괴상물이 수지 봉지에 충전되어 이루어지는 다결정 실리콘 괴상물 포장체.
According to claim 1,
A polycrystalline silicon mass package comprising a polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less and a surface nitrate ion content of 1.0×10 -4 µg/mm 2 or less, filled in a resin bag.
제3항에 있어서,
다결정 실리콘 괴상물의 괴 표면에 존재하는 불소 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하인 다결정 실리콘 괴상물 포장체.
4. The method of claim 3,
A polycrystalline silicon mass packaged body with an amount of fluoride ions present on the mass surface of the polycrystalline silicon mass of 1.0×10 -4 μg/mm 2 or less.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
다결정 실리콘 괴상물이 충전되는 수지 봉지의 충전공극률이 40∼70%인 다결정 실리콘 괴상물 포장체.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A polycrystalline silicon mass package having a filled porosity of 40 to 70% of a resin bag filled with the polycrystalline silicon mass.
표면 금속 농도가 1000pptw 이하이고, 또한 표면 질산 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하인 다결정 실리콘 괴상물.A polycrystalline silicon mass having a surface metal concentration of 1000 pptw or less and an amount of surface nitrate ions of 1.0×10 -4 μg/mm 2 or less. 제6항에 있어서,
더욱이, 표면 불소 이온량이 1.0×10-4μg/mm2 이하인 다결정 실리콘 괴상물.
7. The method of claim 6,
Furthermore, the polycrystalline silicon mass having an amount of surface fluorine ions of 1.0×10 -4 μg/mm 2 or less.
불질산 수용액에 의해 산 세정한 다결정 실리콘 괴상물 세정체를 100℃ 이상의 가열 온도에서 건조하는 것을 특징으로 하는, 제6항에 기재된 다결정 실리콘 괴상물의 제조방법.The method for producing a polycrystalline silicon mass according to claim 6, wherein the polycrystalline silicon mass washing body, which has been acid washed with an aqueous hydrofluoric acid solution, is dried at a heating temperature of 100°C or higher. 제8항에 기재된 방법에 의해 얻어진 다결정 실리콘 괴상물을 수지 봉지에 포장할 때, 포장체 내부에 존재하는 질산 이온량이, 포장체를 25℃, 1기압 하에 두었을 때에 형성되는 다결정 실리콘 괴상물의 충전공극에 대하여 50μg/L 이하가 되는 충전량으로 채우는 것을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 다결정 실리콘 괴상물 포장체의 제조방법.When the polycrystalline silicon mass obtained by the method according to claim 8 is packaged in a resin bag, the amount of nitrate ions present in the package is filled with the polycrystalline silicon mass formed when the package is placed at 25°C and 1 atmosphere. The method for producing a polycrystalline silicon mass package according to claim 1, characterized in that the voids are filled with a filling amount of 50 µg/L or less.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7471963B2 (en) 2020-08-27 2024-04-22 株式会社トクヤマ Method for cleaning polycrystalline silicon, method for producing cleaned polycrystalline silicon, and apparatus for cleaning polycrystalline silicon

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05121390A (en) 1991-10-29 1993-05-18 Koujiyundo Silicon Kk Removing method for acid
JP2009298672A (en) 2008-06-17 2009-12-24 Osaka Titanium Technologies Co Ltd Polycrystalline silicon and method for manufacturing the same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2834600B2 (en) * 1991-05-31 1998-12-09 株式会社トクヤマ Purified silicon and its manufacturing method
JP2561015Y2 (en) * 1992-05-26 1998-01-28 高純度シリコン株式会社 Polycrystalline silicon storage container
US5445679A (en) * 1992-12-23 1995-08-29 Memc Electronic Materials, Inc. Cleaning of polycrystalline silicon for charging into a Czochralski growing process
JP4094599B2 (en) * 2004-09-27 2008-06-04 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ Polycrystalline silicon and manufacturing method thereof
KR101538167B1 (en) * 2007-08-27 2015-07-20 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 Method of packing silicon and packing body
EP2381017B1 (en) * 2008-12-26 2019-11-20 Mitsubishi Materials Corporation Method for washing polycrystalline silicon, washing device, and method for producing polycrystalline silicon
JP5455530B2 (en) * 2009-09-30 2014-03-26 株式会社トクヤマ Method for preventing polysilicon metal contamination
DE102012200992A1 (en) * 2012-01-24 2013-07-25 Wacker Chemie Ag Low-doping polycrystalline silicon piece
DE102012213869A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Wacker Chemie Ag Polycrystalline silicon fragments and process for their preparation
DE102012223192A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-18 Wacker Chemie Ag Packaging of polycrystalline silicon
JP2015113252A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 Jnc株式会社 Reaction vessel used for production of polycrystal silicon by zinc reduction method
JP6200857B2 (en) * 2014-06-03 2017-09-20 信越化学工業株式会社 Polycrystalline silicon rod manufacturing method, polycrystalline silicon rod, and polycrystalline silicon lump
JP6184906B2 (en) * 2014-06-20 2017-08-23 信越化学工業株式会社 Cleaning method for polycrystalline silicon lump
JP2016056066A (en) * 2014-09-10 2016-04-21 信越化学工業株式会社 Method for cleaning surface of polycrystal silicon
JP6339490B2 (en) * 2014-12-17 2018-06-06 信越化学工業株式会社 CZ silicon single crystal manufacturing method
JP6472732B2 (en) * 2015-09-15 2019-02-20 信越化学工業株式会社 Resin material, plastic bag, polycrystalline silicon rod, polycrystalline silicon lump
KR102303581B1 (en) * 2016-06-23 2021-09-16 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 Polycrystalline silicon rod and manufacturing method thereof
JP6732595B2 (en) * 2016-08-04 2020-07-29 株式会社トクヤマ Method for measuring metal impurity concentration in polycrystalline silicon
US11428685B2 (en) * 2016-12-16 2022-08-30 Tokuyama Corporation Method of analyzing resins adhering to crushed polysilicon
JP7211154B2 (en) * 2018-02-28 2023-01-24 三菱マテリアル株式会社 Silicone packaging bag, silicone package, and silicone packaging method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05121390A (en) 1991-10-29 1993-05-18 Koujiyundo Silicon Kk Removing method for acid
JP2009298672A (en) 2008-06-17 2009-12-24 Osaka Titanium Technologies Co Ltd Polycrystalline silicon and method for manufacturing the same

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